Author: ANGEL OTONIEL GONZALEZ MARTINEZ

Desarrollo de un sistema tensegrity estable ante efectos ambientales dinámicos, acoplado a la superestructura de un puente peatonal.

ANGEL OTONIEL GONZALEZ MARTINEZ (2019)

En este trabajo se estudia el comportamiento dinámico de un sistema tensegrity

acoplado a la superestructura de un puente peatonal. La superestructura del puente

peatonal, se conforma por una malla espacial metálica y 5 módulos tensegrity,

denominados X-T. El sistema tensegrity es un conjunto de barras metálicas

aisladas, unidas a través de una red de cables sujetos a tensión; las barras, a su

vez trabajan normalmente a compresión. Estos dos sistemas, tanto la malla espacial

como el tensegrity se fusionan para generar un sistema híbrido. Las acciones a

considerar para el estudio dinámico han sido los efectos de viento, así como los

cambios de temperatura. Las cargas vivas que son trasmitidas por los usuarios y

las cargas asociadas al viento, se han considerado conforme a las normas

reglamentarias en la materia. Se incluyen los pesos propios de todos los elementos

estructurales, incluyendo el sistema de piso y elementos secundarios. Para

establecer el equilibrio del sistema tensegrity se aplica el método de doble

descomposición de valores singulares, de esta manera se determinan las

coordenadas y las fuerzas internas. Posteriormente, se evalúa el comportamiento

del sistema tensegrity mediante modelos dinámicos no lineales. Por otra parte, la

malla espacial soportante de la pasarela peatonal, se analiza mediante el método

de elementos finitos (MEF) aplicable a barras articuladas en el espacio. Empleando

una metodología basada en el principio de superposición de efectos y en el

movimiento de la base, se realizó el acoplamiento de ambos sistemas. Los

resultados obtenidos establecen el nivel de presfuerzo máximo en cada elemento

del sistema tensegrity, así como los desplazamientos nodales máximos y las

secciones transversales de barras y tensores. De manera gráfica, se muestran las

variaciones de la fuerza axial y de la posición de los nodos durante el tiempo de

aplicación de las acciones dinámicas, así como la vibración residual.

Master thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA FÍSICA MECÁNICA